摘要
短时强对流天气是夏季主要灾害天气之一,它在天气预报预警业务及研究中占据着重要地位,其生命史短、空间尺度小、突发性强、发展演变迅速、破坏力大,但我国开展业务时间短,对其发生发展机理的研究还有待进一步加强。本文利用2009-2013年云南小时降水资料,分析了云南短时强降水的时空特征,利用各种常规和非常规资料,分析了云南短时强降水的大尺度环流场、物理量场及中尺度特征,初步探讨了云南短时强降水的物理机制,得到以下结果: 云南短时强降水98%出现在雨季的5~10月,且24小时都可能短时强降水,但主要出现在下午的15:00~18:00和00:00~05:00两个时段。空间分布主要为南多北少型。滇南、滇西南地区出现短时强降水的频次很高,红河南部、普洱南部及西双版纳地区出现次数最多,滇西北出现次数很少,香格里拉近5年几乎没有短时强降水的出现。平均强度和极值分布不均匀,大值区域中心比较分散,最强中心在文山北部,其次是昆明的东部、曲靖东北部及昭通南部。临沧西南部和华坪分别有一极值中心。最小极值中心与最小平均强度中心都位于香格里拉附近,怒江的平均强度和极值都是次最小。 云南短时强降水的大尺度系统主要有川滇切变、孟加拉湾低压(低压槽)、两高辐合、副高外围和西行台风5种,它们为云南短时强降水提供了暖湿条件、辐合上升等所需要的水汽、热力和动力抬升条件。同时这5种系统不是孤立存在的,它们相互配合、相互作用导致云南短时强降水的产生。 云南出现短时强降水时,不同系统、不同区域的物理量不同。但中低层都有深厚的暖湿气流,700hPa上空水汽通量在2~5g· cm-1·hPa-1·s-1之间,水汽通量散度值在-24~~-15g·cm-2·hPa-1·s-1之间,强降水出现在水汽辐合中心的南侧而不是辐合中心。T-logP探空图上表现为上干下湿,0℃层位于500hPa以上,0~6km垂直方向上风速切变不大,但风向切变很明显。K指数范围一般在25~42℃之间。强烈的垂直上升运动是导致短时强降水重要条件,一般上升速度中心小于-8×10-3hPa/s。抬升指数LI的负值中心带与短时强对流的区域一致,一般LI<-2℃,强对流发生在200hPa急流轴的右前侧,地面有辐合且处于湿舌区域。 云图上,不同的对流云团不断发展移动与其它对流云相互合并发展成新的中尺度对流辐合体或飑线,在某一区域上空维持或不断移过某一区域形成“列车效应”造成该区域出现强降水天气。 短时强降水的影响回波分为3个型:①回波移动型,形成“列车效应”;②聚合加强型,外地移来的回波在某一地区加强或与本地回波聚合加强;③本地汇聚型,多个零散回波在当地合并加强,范围扩大,长时间维持。